Propriedades na interface ar-líquido de monocamadas e atividade fotocatalítica de filmes de Langmuir-Blodgett de óxido de grafeno

Abstract

O óxido de grafeno constitui um congênere do grafeno e pode ser facilmente obtido a partir da esfoliação química do grafite. Embora o GO tenha recebido bastante atenção da comunidade científica, poucos estudos têm se dedicado à compreensão das propriedades do óxido de grafeno na interface ar-líquido. Neste contexto, os experimentos de monocamadas na interface ar-líquido e de deposição usando a técnica de Langmuir-Blodgett (LB) podem ser empregados para estudos fundamentais e aplicados em que se utilizam filmes ultrafinos de nanomateriais. Assim, no presente trabalho, a técnica de eletrospray foi utilizada para espalhar dispersões de GO na interface ar-líquido em diferentes pHs de subfase aquosa (2,5-10). Os experimentos de pressão superficial (π) versus área superficial a temperatura constante revelaram a formação de monocamadas estáveis, sem que ocorresse mudança significativa no perfil das isotermas de pressão versus área superficial. Micrografias obtidas com um microscópio de ângulo de Brewster (BAM) mostraram a formação de monocamadas homogêneas em pressões superficiais elevadas. Os filmes LB depositados apresentaram valores de TR >1, indicando a formação de multicamadas no substrato vítreo. Os experimentos de microscopia eletrônica de varredura revelaram boa cobertura do GO depositado sobre o vidro, independentemente do pH, com exceção do filme depositado em pH 10 de subfase, que apresentou maiores falhas de cobertura. Avaliou-se a atividade fotocatalítica do filme LB de GO para degradação do corante rodamina B em solução aquosa. Os experimentos demonstraram que os filmes LB de GO possuem atividade fotocatalítica comparável àquela do material disperso em solução, tendo ocorrido a degradação de até 43% do corante em 8 h de reação sob iluminação com luz visível.